基于盘形多间隙灭弧防雷装置的组合型避雷器的制作方法

本发明涉及一种应用于10kv以上等级的架空线路的避雷器，尤其涉及一种基于盘形多间隙灭弧防雷装置的组合型避雷器，可防直击雷。

背景技术：

雷电是影响输电线安全的重要因素，长期以来占据线路故障跳闸的首位，是大气活动的自然过程，迄今还不可控制。雷击会造成过电压，可能对绝缘子、输电线造成损伤；引起绝缘子闪络放电。对此电力部门一般采用在架空线路加装线路防雷器来实现保护。目前架空线路上使用的线路避雷器主要有：氧化锌型避雷器、保护间隙避雷器和新型的多间隙避雷器。氧化锌型避雷器易受潮、易老化、故障率高且检修维护困难；保护间隙避雷器在雷击保护动作后不能灭弧，不能有效解决因雷击引起的跳闸断线事故；新型的多间隙避雷器多采用单一金属球形电极，金属球形电极经工频电弧多次烧蚀易融化变化造成间隙间的短接，且灭弧间隙串处于较封闭的空间，工频续流在过零熄弧后，介质绝缘不易恢复，电弧易重燃。同时结构复杂、生产困难，产品一致性差，工频放电、冲击放电不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的就在于克服现有线路避雷器存在的缺点和不足，提供一种基于盘形多间隙灭弧防雷装置的组合型避雷器。

本发明的目的是这样实现的：

包括绝缘支撑棒a、上连接金具b、下连接金具c、上球形电极d1、下球形电极d2和盘形多间隙灭弧防雷装置e；

其位置和连接关系是：

绝缘支撑棒a上部设置上连接金具b，下部设置下连接金具c，上球形电极d1与上连接金具b连接，下球形电极d2与下连接金具c连接，在上连接金具b和下连接金具c之间依次串联有第1、2、……n的盘形多间隙灭弧防雷装置e，n是自然数，1≤n≤8。

本发明具有下列优点和积极效果：

①将雷电流拉长拉细并喷出，使电弧熄灭，避免相间短路故障的发生，降低因雷击避雷线造成的反击概率；

②耐受雷击浪涌能力强，通流容量大，安全性高；

③放电间隙大小一致性好，冲击放电、工频放电稳定；

④结构简单，可靠性高，易于批量生产。

⑤独特的多外间隙在工频续流过零熄弧后，因介质绝缘恢复速度快，电弧不再重燃。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是盘形多间隙灭弧防雷装置e的结构示意图；

图3是双半球t型陶瓷放电管20的结构示意图。

图中：

a—绝缘支撑帮；

b—上连接金具；

c—下连接金具；

d1—上球形电极，d2—下球形电极；

e—盘形多间隙灭弧防雷装置，

10—主间隙球形电极，

11—主间隙上球形电极，12—主间隙下球形电极。

20—双半球t型陶瓷放电管，

21—t型陶瓷管，

211—半球形空腔，

212—空心圆筒，

22—石墨半球电极，23—金属半球电极。

30—外间隙球形电极

31—左球形电极，32—右球形电极；

40—内绝缘层；

50—外绝缘层；

a—灭弧间隙串；b—大圆弧间隙串。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、组合型避雷器的结构

1、总体

如图1，包括绝缘支撑棒a、上连接金具b、下连接金具c、上球形电极d1、下球形电极d2和盘形多间隙灭弧防雷装置e；

其位置和连接关系是：

绝缘支撑棒a上部设置上连接金具b，下部设置下连接金具c，上球形电极d1与上连接金具b连接，下球形电极d2与下连接金具c连接，在上连接金具b和下连接金具c之间依次串联有第1、2、……n的盘形多间隙灭弧防雷装置e，n是自然数，1≤n≤8。

2、功能部件

1）绝缘支撑棒a

绝缘支撑棒a由玻璃钢或环氧管加工而成。

其功能是起绝缘支撑作用。

2）上连接金具b

绝缘支撑棒a是一种金属导体，由铝或铜压铸而成。

其功能是起连接固定作用。

3）下连接金具c

下连接金具c是一种金属导体，由铝或铜压铸而成。

其功能是起连接固定作用。

4）上、下球形电极d1、d2

上、下球形电极d1、d2是一种不锈钢加工件。

其功能是电弧放电通道（输入、输出）的电极。

5）盘形多间隙灭弧防雷装置e

如图2，盘形多间隙灭弧防雷装置e是本发明的核心部件，包括主间隙球形电极10、双半球t型陶瓷放电管20、外间隙球形电极30、内绝缘层40和外绝缘层50；

其位置和连接关系是：

由6-10个双半球t型陶瓷放电管20串接组成灭弧间隙串a，呈小段弧形；

由6-8个灭弧间隙串a和5-7个外间隙球形电极30依次交错串接组成一大圆弧间隙b，在大圆弧间隙b首尾分别连接有主间隙球形电极10的上球形电极11和下球形电极12；

在大圆弧间隙b外均匀包裹有内绝缘层40；

在内绝缘层40外包裹有外绝缘层50。

其功能部件是：

（1）主间隙球形电极10

如图1、2，主间隙球形电极10包括主间隙上球形电极11和主间隙下球形电极12；

均是一种由不锈钢加工而成的球形导体，球形直径在15～25mm。

主间隙上球形电极11和主间隙下球形电极12分别连接于大圆弧间隙b首尾端，其作用是放电的输入、输出端。

（2）双半球t型陶瓷放电管20

如图2、3，双半球t型陶瓷放电管20包括t型陶瓷管21、石墨半球电极22和金属半球电极23；

在t型陶瓷管21的上下空腔内分别设置有石墨半球电极22和金属半球电极23；

所述的t型陶瓷管21包括左、右连通的空心圆筒212和半球形空腔211，半球形空腔211的直径15～19mm，厚度9～13mm；空心圆筒212的内外直径分别是2.4～5mm，5.6～9mm；

所述的石墨半球电极22的半径为4～6mmm；

所述的金属半球电极23的半径为4～6mmm。

若干个双半球t型陶瓷放电管20首尾相接组成灭弧间隙串a，其作用是将电弧粉碎熄灭。

（3）外间隙球形电极30

如图1，外间隙球形电极30包括左球形电极31和右球形电极32；

均是一种不锈钢加工而成的球形导体，球形直径在15～25mm。

外间隙球形电极30在两个灭弧间隙串a之间，其作用是帮助灭弧和在电弧熄灭后提高介质绝缘恢复速度，使电弧不重燃。

（4）内绝缘层40

内绝缘层40是一种耐电弧和高温的增强尼龙包裹层，通过模压或者注塑而成，提高产品强度和刚性。

（5）外绝缘层50

外绝缘层50是一种硅橡胶包裹层，呈轮毂状，通过模压或者注塑而成，提高产品耐候性和绝缘水平。

本发明的工作机理：

当高压架空线路遭受雷击时,过电压由主间隙球形电极10引入，双半球t型陶瓷放电管20被逐个击穿，形成放电通道；雷电流通过本装置泄放入地，同时工频电压会沿着这个放电通道产生工频续流；当电弧通过第1个石墨半球电极22到达第2个石墨半球电极22时会通过t型陶瓷管21，此时高温电弧遇到冷却的t型陶瓷管21内壁会产生自膨胀气流，气流通过t型陶瓷管21的空心圆筒212喷出，强大的自膨胀气流作用于电弧将电弧的长度拉伸，同时温度降低有利于电弧熄灭，电弧随着气流从空心圆筒212的管口喷出形成淬弧，每一个双半球t型陶瓷放电管20的空心圆筒212都会形成一个断电，因此多个双半球t型陶瓷放电管20形成多个断电，将电弧粉碎熄灭，避免其重燃，从而完成一次雷击放电动作。石墨半球电极22的热容量大、耐高温和强度好，能够承受住电弧高温不被汽化；采用石墨半球电极22不会因雷电电流和工频电流的多次烧蚀而融化，发生短路影响产品性能引发安全事故；本装置会大大提高产品承受雷击的次数，延长使用寿命。